Тестування ременів ГРМ

Всі знають, що зубчастий ремінь приводу газорозподільного механізму іноді слід замінювати. Так як рано чи пізно він обірветься. І тоді в кращому разі мотор просто затихне, а в гіршому... На жаль, 1300-кубовий двигун ВАЗ-2108/09 — яскравий приклад «гіршого випадку»: урвище ременя ГРМ неминуче призводить до дорогого ремонту головки із заміною клапанів. Щоб цього уникнути, потрібно вчасно замінити ремінь - заводські норми наказують робити це після кожних 60 000 км пробігу. Але який ремінь підібрати замість «рідного», що відпрацював своє?

Вибір ременя ГРМ

Асортимент ременів ГРМ

Для тесту ми придбали ремені семи різних марок. Всі вони призначені для експлуатації у механізмі газорозподілу двигуна ВАЗ-2108 . "Точкою відліку" є російський ремінь із Балаково, яким комплектуються мотори вазівських передньопривідних автомобілів на конвеєрі в Тольятті. Інші шість виробів - імпортні: Dayco - італійські, Roulunds - з Данії. А ось з'ясувати походження ременів трьох інших марок виявилося важчим. Ремені іменитої фірми Gates : штрих-код вказує на Бельгію, а на ременях написи Made in Poland. Bosch : на коробці є напис, що ремінь з Німеччини, а перші цифри штрих-коду вказують на Францію. А на упаковках ременя ГРМ Contitech зовсім штрих-код Німеччини — і жодного слова про місце виготовлення.

Ремені всіх марок ми купували по шість штук, як того вимагала програма випробувань, яка складена на основі ТУ 38.1051912 «Ремені зубчасті для двигунів ВАЗ» . Винятком були ремені Gates - ми купили 12 штук, по шість ременів із зубами двох різних профілів. Справа в тому, що ремені ГРМ для двигунів вазовських передньопривідників бувають із двома видами зубів. Перший — із так званим евольвентним профілем: такий зуб нагадує заокруглену трапецію. Зуби евольвентного профілю мають російський ремінь, а також ремені Bosch та Contitech . Другий тип зубів, що з'явився за евольвентним, — круглий: з такими зубами виявилися ремені Lemforder , Dayco і Roulunds . А ось "вісімковий" Gates ми зустріли у продажу і з традиційним евольвентним, і з більш сучасним круглим зубом.

Тестування ременів

Цікаво, що в лабораторії, яка акредитована Держстандартом у галузі випробувань гумотехнічних виробів, одразу з'ясували, що два різні ремені Gates відрізняються між собою не лише профілем зубів, а й твердістю гуми. Ремені з евольвентним профілем зубів виготовлені з гуми з твердістю 65 одиниць за шкалою Шора, а твердість гуми ременів з круглими зубами на 2 одиниці вище. До речі, для всіх імпортних ременів використовується помірно тверда гума (63-67 одиниць по Шору), а матеріал ременів російського виробництва твердіше - 73 одиниці по Шору. Про що це каже? Та ні про що. У технічних умовах ВАЗа твердість гуми зубчастих ременів взагалі не прописана. А теоретично м'якіша гума виявиться гнучкішою на морозі. Ми вирішили провести перевірку на стійкість до низької температури — тим більше, що за нормативами ВАЗу ремінь після добової витримки в морозильній камері при температурі мінус 45 градусів повинен без появи тріщин зігнутися на круглій оправці діаметром 10 см. Випробування холодом витримали всі зразки, у тому числі і «твердіший» російський.

Перевірка на міцність

Після цього прийшла черга випробувань на міцність. Спочатку тести на розривних машинах, які пройшли всі зразки. Причому одному стенді ремені перевірялися на розшарування (віддиралася зубчаста частина від основи), але в іншому — на розрив. За міцністю з'єднання зубів і основи найбільший запас виявився у ременя Roulunds - 26 Н/мм при нормі 9 Н/мм (тут і далі наводиться питома величина - сила, поділена на ширину ременя). А розтягуванню між двома роликами, що розводяться, найдовше опиралися російські ремені і вироби марок Lemforder і Gates . Причому навіть ремені Dayco, які порвалися швидше за інших, уклалися в рамки вазовських вимог.

Але технічними умовами ВАЗу регламентована стійкість до розшарування не тільки нових ременів, а й штучно «старих» при підвищеній температурі. Для цього помістили зразки в піч, нагріли до 120 градусів, витримали при цій температурі 70 годин і знову відправили на «подовжній» розрив. Результати вийшли цікавими. Лише рекордсмен першого розривного тесту Roulunds погіршив свої показники. А всі інші ремені після прогріву ... стали міцнішими!

Збільшення міцності фахівці пояснили властивостями теплостійких каучуків, у тому числі зроблені ремені. При тривалому стабільному розігріві їх внутрішні зв'язки міцніють, і зубчаста частина сильніше припікається до стрічки-основи. Приблизно те саме відбувається і при роботі ременя на моторі — адже температура всередині кожуха ременя, особливо в літню спеку, не менше 90 градусів...

Перевірили ми у «підсмажених» ременів і твердість гуми. Найменше «висохли» ремені Gates — їхня твердість збільшилася лише на 6 одиниць. А ось найеластичніші спочатку ремені Dayco затверділи найсильніше - твердість гуми зросла на 14 одиниць.

Імітуючи жорсткі умови роботи у зношеному двигуні з поточними сальниками, випробувачі піддали гумові поверхні ременів дводобовому впливу гарячої моторної олії. Знову ж таки тест витримали всі ремені.

Визначення питомого зусилля та перевірка на знос

Наступне випробування – це визначення питомого зусилля, яке здатне передати зуб ременя. Цей тест проводився так: ремінь, притиснутий до нерухомої шестерні із зусиллям в 133 ньютони, починають тягнути зі швидкістю 50 мм/хв — доти, доки зуби не зріжуться або не вискочать із зачеплення. Найменший запас від гранично допустимих 90 Н/мм продемонстрували ремені Dayco та Roulunds – 98 та 100 Н/мм відповідно. А найтягавітішими виявилися зубчасті елементи російського ременя і ременів Contitech і Lemforder — вони витримували від 138 до 145 Н/мм.

Останньою перевіркою стала перевірка напрацювання ременів на зношування. Згідно з вазовськими технічними умовами, ремінь ГРМ повинен опрацювати на спеціальному випробувальному стенді не менше 100 годин. Здавалося б, небагато — елементарний розрахунок показує, що за 100 годин за середньої швидкості руху 50 км/год ремінь «пройде» лише близько 5000 км. Менше десятої частини норми експлуатації. Але в двигуні ВАЗ-2108 зубчастий ремінь передає до розподільного валу крутний момент в 5,5 Нм. А на стенді ресурсних випробувань ведена шестерня пручається ременю з майже восьмиразовим навантаженням - 44,8 Нм.

Не витримав такого колосального навантаження лише ремінь Gates зі старим евольвентним типом зубів - під кінець 67-ї години він був знятий зі стенда через руйнування зубчастої частини. Всі інші ремені відкатали 100 годин, після чого випробувачі вирішили продовжити ресурсний тест до 150 годин. Але більше неприємних сюрпризів не було – усі зразки витримали і це додаткове випробування. Причому після «ресурсу» всі ремені перебували у помітно зношеному, але ще цілком працездатному стані.

Підсумки перевірки ременів ГРМ

Підсумок такий. За винятком ременів Gates із зубами евольвентного профілю, всі зразки виявили себе гідно. Російський виріб виступив не гірше за імпортні — при тому, що ремінь помітно дешевше. Ну а з імпортної продукції найдоступніші (і при цьому добрі) ремені - Lemforder і Contitech . Італійські ремені Dayco трохи дорожчі і при цьому виявили невеликий запас міцності при розривних випробуваннях. Ремені Roulunds і Bosch теж хороші, але набагато дорожчі за інші.